KR20110075448A - 미세유동 장치의 제작 방법 및 제작된 미세유동 장치 - Google Patents

미세유동 장치의 제작 방법 및 제작된 미세유동 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110075448A
KR20110075448A KR1020090131901A KR20090131901A KR20110075448A KR 20110075448 A KR20110075448 A KR 20110075448A KR 1020090131901 A KR1020090131901 A KR 1020090131901A KR 20090131901 A KR20090131901 A KR 20090131901A KR 20110075448 A KR20110075448 A KR 20110075448A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
microchannel
height
microfluidic device
lower substrate
upper substrate
Prior art date
Application number
KR1020090131901A
Other languages
English (en)
Inventor
민정기
윤호영
한동철
장준근
정찬일
허대성
Original Assignee
주식회사 나노엔텍
주식회사 디지탈바이오테크놀러지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 나노엔텍, 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 filed Critical 주식회사 나노엔텍
Priority to KR1020090131901A priority Critical patent/KR20110075448A/ko
Publication of KR20110075448A publication Critical patent/KR20110075448A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/52—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
    • B01L9/527—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips for microfluidic devices, e.g. used for lab-on-a-chip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
    • B01L2200/027—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details for microfluidic devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N2035/00099—Characterised by type of test elements
    • G01N2035/00158—Elements containing microarrays, i.e. "biochip"

Abstract

본 발명은 상부기판, 하부기판, 및 상기 상부기판과 하부기판 사이에 시료를 충전하기 위한 시료충전부 공간을 포함하는 미세유동 장치를 제작하기 위한 방법에 관한 것으로서, 시료충전부 공간 둘레의 접합부위에 접합용 유기용제가 흐르게 하기 위하여 상기 유기용제가 주입되는 공간인 제1 미세채널을 형성하는 단계; 상기 시료충전부 공간 및 상기 제1 미세채널 사이에 상기 주입되는 유기용제의 완충 공간인 제2 미세채널을 형성하는 단계; 및 상기 상부기판 및 하부기판을 서로 포개어 놓은 후, 상기 제1 미세채널에 유기용제를 주입하여, 상기 상부기판과 하부기판을 접합시키는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 이와 같이 제작된 미세유동 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법을 사용하는 경우, 미세유동 장치의 상부기판과 하부기판을 정밀하면서도 용이하게 접합할 수 있다.
마이크로플루이딕 칩, 미세유동 장치, 접합, 용제, 채널

Description

미세유동 장치의 제작 방법 및 제작된 미세유동 장치 {A Method for manufacturing a microfluidic device and a microfluidic divice manufactured using the same method}
본 발명은 상부기판, 하부기판, 및 상기 상부기판과 하부기판 사이에 시료를 충전하기 위한 소정 높이의 시료충전부 공간을 포함하는 미세유동 장치(microfluidic device)를 제작하기 위하여, 상기 상부기판 및 하부기판을 접합하여 제작하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이와 같이 제작된 미세유동 장치에 관한 것이다.
현재 바이오산업에서 현장진료기기(Point of Care, POC) 및 랩온어칩(Lab-on-a-chip, LOC : 칩 위의 실험실이라는 의미로서, 작은 칩 내에서 한번에 각종 질병을 진단할 수 있는 기술)에 대한 연구와 제품화가 많이 이루어지고 있다. POC 또는 랩온어칩용으로서 빠른 진단과 실험을 가능하게 하는 제품들은 통상적으로 미세유동 장치 내에 특수한 표면 처리나 시약을 고정하여 제품으로 출시되고 있다. 이러한 미세유동 장치가 제품의 핵심이라 할 수 있다.
일반적으로 상기 POC용 또는 랩온어칩용으로 사용되는 미세유동 장치의 재질 은 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등과 같은 폴리에틸렌 유도체(PE derivatives), 폴리메틸메트아크릴레이트(PMMA), 또는 아크릴 계통의 플라스틱 종류의 재질을 사용하며, 일회용으로 사용된다.
도 1a 및 도 1b는 랩온어칩용으로 사용되는 미세유동 장치의 일예를 도시한 것이다. 일반적으로 상기 미세유동 장치는 상부기판(16)과 하부기판(18)으로 구성되며, 상기 상부기판과 하부기판 사이에 시료를 충전하기 위한 소정 높이의 시료충전부 공간(채널)(10) 또는 미세 구조물 등을 포함한다. 또한, 상기 미세유동 장치에는 상기 시료충전부(10)에 시료를 주입하기 위한 시료 유입구(12) 및 시료충전부(10)로부터 시류를 배출시키기 위한 시료 배출구(14)가 구비된다.
상기 미세유동 장치의 제작시, 상기 채널이 수 ㎛ 내지 수백 ㎛의 높이를 갖도록 정밀하게 제조하여야 한다. 따라서, 상기 채널 또는 미세 구조물을 포함하는 상부기판 및 하부기판을 매우 정밀하고 정확하게 접합하여야, 미세유동 장치가 완벽하게 기능할 수 있다. 또한, 미세유동 장치 내의 시료충전부 등의 표면 성질이 그대로 유지되어야 한다.
상기 미세유동 장치 제작시, 일반적으로 열 접합, 초음파 접합, 광학적인 방법, 또는 프라이머를 이용한 접착제를 통하여 상부기판과 하부기판을 접합한다.
열 접합법은 필름과 같은 재질을 접합하는 데 많이 이용되고, 광학적인 방법은 플라스틱의 표면의 특정한 분자 구조를 이용하여 접합하는 방법으로서 몇 가지 재질의 플라스틱에만 적용할 수 있다. 접착제를 이용한 방법은 일상생활에서도 사용되고 있는 방법이며, 초음파를 이용한 방법은 산업체에서 활발히 사용되고 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 접합법들을 이용하여 미세유동 장치를 접합하는 데에는 몇 가지 문제점이 있다. 미세채널 또는 구조물이 구비되어 칩을 오차없이 정확하고 정밀하게 접합하는 데에는 한계가 있으며, 그 내부 표면 성질에 영향을 주지 않고 접합하기에 어려운 점들이 있다.
도 2a 및 도 2b는 종래의 초음파 접합법에 의한 접합 과정을 도시한 것이다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 상부기판(16)의 하면에 돌출부를 형성하고, 하부기판(18)의 상면에 홈을 형성한다. 이후, 상기 상부기판(16)과 하부기판(18)을 포개어 놓은 상태에서 초음파를 가하면, 상기 상부기판(16)의 돌출부가 녹으면서, 하부기판(18)과 접합하게 된다. 그러나, 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이, 그 접합면이 불균일하고, 거칠기 때문에, 비어있는 공간이 생길 수 있고, 채널이 소정 높이(D)를 갖도록 제어하기가 어려워 오차가 생길 수 있다.
일반적으로, 미세유동 장치에 있어서, 상기 채널의 부피를 정밀하게 제조하기 위해서는 채널의 높이도 정밀하게 제어하여야 한다. 그러나, 종래의 접합법으로는 상기 채널의 높이를 정밀하게 제어하는 것이 곤란하다.
또한, 상기 채널을 완전히 밀봉하지 못하고, 비어있는 공간이 형성될 수 있으므로, 상기 채널 중의 시료가 외부로 흘러나오거나, 기포가 채널 내부의 시료 중에 발생될 수 있다.
도 3a 내지 3c는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 접합 방법 중 하나의 예를 도시한 것으로서, 도 3a는 미세유동 장치(100)의 평면도이고, 도 3b는 A-A'을 절취하여 도시한 단면도이며, 도 3b는 B-B'을 절취하여 도시한 단면도이다.
상기 미세유동 장치(100)는 상부기판(120) 및 하부기판(140)을 포함하며, 상기 상부기판(120)과 하부기판(140) 사이에 시료를 충전하기 위한 소정 높이의 시료충전부 공간(10)을 포함한다. 상기 시료충전부 공간(10)의 일측에는 시료 유입구(12)가 형성되어 있고, 타측에는 시료 배출구(14)가 형성되어 있다.
상기 시료충전부 공간(10) 둘레의 접합부위(20)에는 접합용 유기용제를 충전하기 위한 미세채널 공간(30)을 형성한다. 또한, 상기 미세채널(30)에 유기용제를 투입할 수 있도록, 상기 미세채널과 연결되는 유기용제 유입구(35)를 각 꼭지점마다 형성한다.
상기 상부기판(120)과 하부기판(140)을 접합하기 위해서, 상기 미세채널 공간(30)이 형성된 상기 상부기판(120)과 하부기판(140)을 서로 포개어 놓고, 상기 미세채널(30)의 유기용제 투입구(35)에 아세톤을 소량(수 ㎕) 투입한다. 상기 아세톤은 모세관 형상에 의하여 상기 미세채널(30)을 따라 흘러가며, 상기 미세채널(30) 주위의 접합부위(20)의 상부기판(120) 및 하부기판(140)을 녹이면서 서로 접합시킨다.
상기 미세채널(30) 내에 남아있던 아세톤은 공기 중으로 급속히 기화되며, 상기 접합부위(20)는 접합 공차 없이 상기 시료충전부 공간(10)을 밀봉하면서 단단하게 접합된다.
그러나, 상기 접합 방법에서는 미세채널(30)에 유입된 유기 용제가 접합부위(20)를 지나서 시료충전부(10) 내부까지 들어오는 경우가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 상기 상부기판 및 하부기판 사이에 유기용제를 투입하여 상기 상부기판 및 하부기판을 접합하는 경우, 오차없이 정밀하면서도 용이하게 접합된다.
따라서, 본 발명의 목적은 랩온어칩(LOC) 용 등으로 사용되는 미세유동 장치를 제작하기 위하여, 상부기판 및 하부기판을 접합하여 미세유동 장치를 제작하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 이러한 접합방법에 의하여 제작된 미세유동 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 상부기판 및 하부기판을 접합하여 미세유동 장치를 제작하는 방법에 관한 것이다.
더욱 구체적으로, 본 발명은 상부기판, 하부기판, 및 상기 상부기판과 하부기판 사이에 시료를 충전하기 위한 시료충전부 공간을 포함하는 미세유동 장치를 제작하는 방법에 관한 것으로서, 상기 시료충전부 공간 주변의 접합부위에 접합용 유기용제가 흐르게 하기 위하여 상기 유기용제가 주입되는 공간인 제1 미세채널을 형성하는 단계; 상기 시료충전부 공간 및 상기 제1 미세채널 사이에 상기 주입되는 유기용제의 완충 공간인 제2 미세채널을 형성하는 단계; 및 상기 상부기판 및 하부기판을 서로 포개어 놓은 후, 상기 제1 미세채널에 유기용제를 주입하여, 상기 상 부기판과 하부기판을 접합시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 상기 접합방법에 의하여 제작된 미세유동 장치에 관한 것이다.
더욱 구체적으로, 본 발명은 상부기판, 하부기판, 및 상기 상부기판과 하부기판 사이에 시료를 충전하기 위한 소정 높이의 시료충전부 공간을 포함하는 미세유동 장치에 있어서, 상기 시료충전부 공간 주변의 접합부위에 접합용 유기용제가 흐르게 하기 위하여 상기 유기용제가 주입되는 공간으로서 형성되는 제1 미세채널; 상기 시료충전부 공간 및 상기 제1 미세채널 사이에 형성되며, 상기 주입되는 유기용제의 완충 공간으로서 형성되는 제2 미세채널을 포함한다.
본 발명에 따른 접합방법을 사용하여 미세유동 장치를 제작하는 경우, 미세유동 장치의 상부기판과 하부기판을 정밀하면서도 용이하게 접합할 수 있다. 즉, 상기 미세유동 장치의 시료충전부 공간(채널)을 완벽하게 밀봉할 수 있으며, 상기 채널의 높이를 원하는 치수대로 정확하게 제조하는 것이 가능하다. 특히, 시료충전부의 외측에 형성된 미세채널에 투입된 유기용제는 시료충전부 공간(채널) 내부로 흘러들어오지 않는다. 상기 미세채널과 시료충전부 공간 사이에 완충작용을 하는 미세채널이 구비되기 때문이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 미세유동 장치 및 상부기판과 하부기판을 접합하여 미세유동 장치를 제작하는 방법을 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명에 따라 접합하기 위한 미세유동 장치의 평면도이다. 도 5a는 상기 미세유동 장치의 A-A'을 절취하여 도시한 단면도이고, 도 5b는 단면 사시도이다. 도 6a는 상기 미세유동 장치의 B-B'을 절취하여 도시한 단면도이고, 도 6b는 단면 사시도이다.
상기 미세유동 장치는 상부기판(1) 및 하부기판(2)으로 구성된다. 상기 상부기판(1)과 하부기판(2) 사이에는 시료를 충전하기 위한 소정 높이의 시료충전부 공간(10)이 구비된다. 상기 시료충전부 공간(10)의 일측에는 시료 유입구(12)가 형성되며, 타측에는 시료 배출구(14)가 형성된다.
본 발명에 따른 미세유동 장치를 제작하기 위하여, 우선 상기 시료충전부 공간(10) 주변의 접합부위(20)에 접합용 유기용제가 흐르게 하기 위하여 상기 유기용제가 주입되는 공간인 제1 미세채널(30)을 형성한다. 이 때, 상기 제1 미세채널(30) 형성시 상기 미세채널과 연결되는 하나 이상의 유기용제 유입구(35)를 더 형성할 수 있다.
또한, 상기 시료충전부 공간(10) 및 상기 제1 미세채널(30) 사이에는 상기 주입되는 유기용제의 완충 공간이 되는 제2 미세채널(32)을 형성한다. 여기에서, 상기 시료충전부 공간(10), 제1 미세채널(30) 및 제2 미세채널(32)은 상기 상부기판(1) 상에 음각으로 동시에 형성시킬 수도 있다. 상기 제2 미세채널(32)은 상기 시료충전부 공간(10)으로부터 약 1mm 이하의 거리로 이격되어 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1 미세채널(32)도 상기 제2 미세채널(32)로부터 약 1mm 이하의 거리로 이격되어 형성하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 시료충전부 공간(10), 제1 미세채널(30) 및 제2 미세채널(32)을 상기 상부기판(1) 상에 형성시키는 것으로 구성하였으나, 시료충전부 공간(10), 제1 미세채널(30) 및 제2 미세채널(32)을 하부기판(2)에 형성시키거나, 또는 상부기판(1) 및 하부기판(2)에 개별적으로 형성시킬 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 상부기판(120) 및 하부기판(140)의 표면에는, 이후 투입되는 유기용제(예를 들어, 아세톤)가 잘 흐를 수 있도록 플라스마 처리하는 것이 바람직하다. 기능성 채널이 구비되어 있는 미세유동 장치는, 그 표면이 친수성이거나, 단백질(예를 들어, 항원, 항체, 또는 효소 등) 또는 DNA 등과 결합할 수 있는 아민기, 카복실기 또는 알데히드 등의 작용기를 갖게 된다. 상기한 바와 같이 플라스마 처리를 수행하는 경우, 상기 미세유동 장치의 표면에는 영향을 주지 않으면서, 접합부위의 표면에서 불순물이 제거되고, 표면에너지가 높아져 유기용제가 잘 흐르게 된다. 또한, 접합 강도를 높일 수 있다.
이후, 상기 상부기판(1) 및 하부기판(2)을 서로 포개어 놓은 후, 유기용제 유입구(35)를 통하여 상기 제1 미세채널(30)에 유기용제를 주입하여, 상기 상부기판(1)과 하부기판(2)을 접합시킨다. 이 때, 상기 제1 미세채널(30) 및 시료충전부 공간(10) 사이에 형성된 제2 미세채널(32)로 인하여, 상기 제1 미세채널(30) 내로 유입된 유기용제는 시료충전부 공간(10)이 있는 방향으로는 흐르지 않게 된다. 즉, 상기 유기용제는 상기 시료충전부 공간(10) 둘레의 상부기판 및 하부기판의 접촉면(이하, 둘레 접촉면)(22)으로는 물론 접합부위(20)로도 들어가지 않는다. 따라서, 상부기판(1) 및 하부기판(2)을 접합하기 위하여 주입되는 유기 용제가 시료충전부 공간(10) 내부로 들어가지 않게 된다.
한편, 본 발명에서 상기 제2 미세채널(32)의 높이(Y)는 상기 제1 미세채널(30)의 높이(X)보다 크거나 동일한 것이 바람직하다.
특히, 상기 제1 미세채널(30)의 높이(X)가 50㎛ 내지 100㎛의 범위인 경우에는 상기 제2 미세채널(32)의 높이(Y)는 100㎛ 이상이어야, 유기 용제가 시료충전부(10) 내부로 들어가지 않게 하는 효과가 크다.
또한, 상기 제1 미세채널(30)의 높이(X)가 50㎛ 이하인 경우에는, 상기 제2 미세채널(32)의 높이(Y)는 50㎛ 이상의 범위, 바람직하게는 50㎛ 내지 100㎛의 범위, 더욱 바람직하게는 60㎛ 내지 80㎛의 범위일 때, 유기 용제가 시료충전부(10) 내부로 들어가지 않게 하는 효과가 크다.
한편, 상기 제1 미세채널(30)의 높이(X)가 100㎛보다 큰 경우에는, 유기용제가 시료충전부(10) 내부로 들어가는 현상이 거의 나타나지 않는다. 따라서, 상기 제1미세채널(30)의 높이(X)와 상관없이 상기 제2미세채널(32)의 높이(Y)를 100㎛ 이상으로 설계할 수도 있다.
도 7a 및 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따라 상부기판 및 하부기판을 접합하 여 제작하는 방법의 공정 단면도이다.
본 실시예에서 상부기판(1)에서 시료충전부 공간(10) 및 제2 미세채널(32) 사이의 구조물 중 하부기판(2)과 접촉하는 부분(즉, 시료충전부 공간(10)의 둘레 접촉면)(22)은, 상부기판(1)의 다른 구조물의 저면 즉, 제2 미세채널(32) 및 제1 미세채널(30) 사이의 구조물 중 상기 하부기판과 접촉하는 접촉 부위(20)보다 더 돌출되도록 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 상부기판(1)을 제작하는 경우, 유기 용제를 사용하여 상부기판(1)과 하부기판(2)을 접합시킬 때 상기 둘레 접촉면(22)이 하부기판(2)에 더욱 밀착시킬 수 있다. 상기 둘레 접촉면(22)이 접촉 부위(20)보다 더 돌출되어 있으므로, 접합시 하부기판(2)에 압력을 가하면서 더욱 밀착될 수 있기 때문이다. 따라서, 시료충전부(10) 내에 충전되는 시료가 외부로 유출되지 않게 된다.
상기 둘레 접촉면(22)은 접촉부위(20)보다 약 10㎛ 내지 30㎛ 길이(Z)만큼 더 연장시켜 돌출되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상부기판 또는 하부기판은 예를 들어, 포토리소그래피 방법에 의하여 패턴을 형성시킨 마스터를 제작하고, 상기 마스터 상에 플라스틱을 몰딩시킴으로써 제작할 수 있다. 따라서, 상부기판에 형성되는 구조물의 돌출 길이는 예를 들어 포토리소그래피 공정에서 패턴 형성시 조절할 수 있다.
본 발명에서, 상기 상부기판 및 하부기판으로는 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등과 같은 폴리에틸렌 유도체, 폴리 메틸메타크릴레이트, 또는 아크릴 계통의 플라스틱 등의 재질을 사용할 수 있다.
또한, 상기 유기용제로는 상기 재질을 녹일 수 있는 임의의 유기용제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 케톤, 방향족탄화수소 또는 할로겐화탄화수소, 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 아세톤, 클로로포름, 염화메틸렌 또는 사염화탄소, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 접합방법을 사용하여 미세유동 장치를 제작하는 경우, 상기 미세유동 장치의 상부기판과 하부기판을 정밀하면서도 용이하게 접합할 수 있다. 즉, 상기 미세유동 장치의 시료충전부 공간(채널)을 완벽하게 밀봉할 수 있으며, 상기 채널의 높이를 원하는 치수대로 정확하게 제조하는 것이 가능하다. 특히, 시료충전부의 외측에 형성된 미세채널에 투입된 유기용제는 시료충전부 공간(채널) 내부로 흘러들어오지 않는다. 상기 미세채널과 시료충전부 공간 사이에 완충작용을 하는 미세채널이 구비되기 때문이다.
본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 미세유동 장치의 일예의 사시도 및 단면도.
도 2a 및 도 2b는 미세유동 장치의 상부기판 및 하부기판을 접합하는 종래의 방법을 도시한 것.
도 3a 내지 3c는 종래 접합 방법 중 다른 예를 도시한 것.
도 4는 본 발명에 따라 접합하기 위한 미세유동 장치의 평면도.
도 5a 및 5b는 도 4의 미세유동 장치의 A-A'을 절취하여 도시한 단면도 및 단면 사시도.
도 6a 및 6b는 도 4의 미세유동 장치의 B-B'을 절취하여 도시한 단면도 및 단면 사시도.
도 7a 및 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따라 상부기판 및 하부기판을 접합하여 제작하는 방법의 공정 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 상부기판 2 : 하부기판
10 : 시료충전부 12 : 시료 유입구
14 : 시료 배출구 20 : 접합부위
22 : 시료충전부 둘레 접촉면 30 : 제1 미세채널
32 : 제2 미세채널 35 : 유기용제 유입구

Claims (18)

  1. 상부기판, 하부기판, 및 상기 상부기판과 하부기판 사이에 시료를 충전하기 위한 시료충전부 공간을 포함하는 미세유동 장치를 제작하는 방법으로서,
    (a) 상기 시료충전부 공간 주변의 접합부위에 접합용 유기용제가 흐르게 하기 위하여 상기 유기용제가 주입되는 공간인 제1 미세채널을 형성하는 단계;
    (b) 상기 시료충전부 공간 및 상기 제1 미세채널 사이에 상기 주입되는 유기용제의 완충 공간인 제2 미세채널을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 상부기판 및 하부기판을 서로 포개어 놓은 후, 상기 제1 미세채널에 유기용제를 주입하여, 상기 상부기판과 하부기판을 접합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치 제작 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계(a)에서 상기 제1 미세채널 형성시 상기 미세채널과 연결되는 하나 이상의 유기용제 유입구를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치 제작 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 미세채널의 높이는 상기 제1 미세채널의 높이보다 크거나 동일한 것을 특징으로 하는 미세유동 장치 제작 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 미세채널의 높이가 50㎛ 내지 100㎛의 범위인 경우, 상기 제2 미세채널의 높이는 100㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 미세유동 장치 제작 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 미세채널의 높이가 50㎛ 이하인 경우, 상기 제2 미세채널의 높이는 50㎛ 내지 100㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 미세유동 장치 제작 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 미세채널의 높이가 50㎛ 이하인 경우, 상기 제2 미세채널의 높이는 60㎛ 내지 80㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 미세유동 장치 제작 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 미세채널의 높이는 100㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 미세유동 장치 제작 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 시료충전부 공간, 제1 미세채널 및 제2 미세채널은 상기 상부기판 상에 음각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치 제작 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상부기판에서 상기 시료충전부 공간 및 상기 제2 미세채널 사이의 구조 물 중 상기 하부기판과 접촉하는 부분은, 하부기판과 접합될 때 상기 하부기판에 밀착되기 위하여 상기 상부기판의 상기 제2 미세채널 및 상기 제1 미세채널 사이의 구조물 중 상기 하부기판과 접촉하는 부분보다 더 돌출되는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치 제작 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 상부기판에서 상기 시료충전부 공간 및 상기 제2 미세채널 사이의 구조물 중 상기 하부기판과 접촉하는 부분은, 상기 상부기판의 상기 상기 제2 미세채널 및 상기 제1 미세채널 사이의 구조물 중 상기 하부기판과 접촉하는 부분보다 10㎛ 내지 30㎛ 더 돌출되는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치 제작 방법.
  11. 상부기판, 하부기판, 및 상기 상부기판과 하부기판 사이에 시료를 충전하기 위한 소정 높이의 시료충전부 공간을 포함하는 미세유동 장치로서,
    상기 시료충전부 공간 주변의 접합부위에 접합용 유기용제가 흐르게 하기 위하여 상기 유기용제가 주입되는 공간으로서 형성되는 제1 미세채널;
    상기 시료충전부 공간 및 상기 제1 미세채널 사이에 형성되며, 상기 주입되는 유기용제의 완충 공간으로서 형성되는 제2 미세채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제1 미세채널과 연결되는 하나 이상의 유기용제 유 입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 제2 미세채널의 높이는 상기 제1 미세채널의 높이보다 크거나 동일한 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 제1 미세채널의 높이가 50㎛ 내지 100㎛의 범위인 경우, 상기 제2 미세채널의 높이는 100㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 미세채널의 높이가 50㎛ 이하인 경우, 상기 제2 미세채널의 높이는 50㎛ 내지 100㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 제1 미세채널의 높이가 50㎛ 이하인 경우, 상기 제2 미세채널의 높이는 60㎛ 내지 80㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 제2 미세채널의 높이는 100㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 미세유동 장치.
  18. 제 11 항에 있어서, 상기 시료충전부 공간, 제1 미세채널 및 제2 미세채널은 상기 상부기판 또는 하부기판 상에 음각으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 미 세유동 장치.
KR1020090131901A 2009-12-28 2009-12-28 미세유동 장치의 제작 방법 및 제작된 미세유동 장치 KR20110075448A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090131901A KR20110075448A (ko) 2009-12-28 2009-12-28 미세유동 장치의 제작 방법 및 제작된 미세유동 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090131901A KR20110075448A (ko) 2009-12-28 2009-12-28 미세유동 장치의 제작 방법 및 제작된 미세유동 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110075448A true KR20110075448A (ko) 2011-07-06

Family

ID=44915443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090131901A KR20110075448A (ko) 2009-12-28 2009-12-28 미세유동 장치의 제작 방법 및 제작된 미세유동 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110075448A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015186913A1 (ko) * 2014-06-03 2015-12-10 주식회사 나노엔텍 플라스틱 마이크로칩
WO2016036536A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-10 Bio-Rad Laboratories, Inc. Microscale fluidic devices and components having a fluid retention groove
KR102094687B1 (ko) 2018-10-15 2020-03-30 주식회사 스몰머신즈 유체 분석용 칩
KR20200042305A (ko) 2018-10-15 2020-04-23 주식회사 스몰머신즈 유체 분석용 칩

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015186913A1 (ko) * 2014-06-03 2015-12-10 주식회사 나노엔텍 플라스틱 마이크로칩
KR20150139669A (ko) * 2014-06-03 2015-12-14 주식회사 나노엔텍 플라스틱 마이크로칩
CN106415266A (zh) * 2014-06-03 2017-02-15 纳恩泰株式会社 塑料微芯片
JP2017524906A (ja) * 2014-06-03 2017-08-31 ナノエンテク インク プラスチックマイクロチップ
CN106415266B (zh) * 2014-06-03 2019-11-22 纳恩泰株式会社 塑料微芯片
WO2016036536A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-10 Bio-Rad Laboratories, Inc. Microscale fluidic devices and components having a fluid retention groove
US10525464B2 (en) 2014-09-02 2020-01-07 Bio-Rad Laboratories, Inc. Microscale fluidic devices and components having a fluid retention groove
KR102094687B1 (ko) 2018-10-15 2020-03-30 주식회사 스몰머신즈 유체 분석용 칩
KR20200042305A (ko) 2018-10-15 2020-04-23 주식회사 스몰머신즈 유체 분석용 칩

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100572207B1 (ko) 플라스틱 마이크로 칩의 접합 방법
US8235073B2 (en) Microfluidic valve unit for controlling flow of fluid and method of fabricating the same
KR20110075448A (ko) 미세유동 장치의 제작 방법 및 제작된 미세유동 장치
WO2010021306A1 (ja) 微細流路チップの製造方法、微細流路チップ成形用金型、及び微細流路チップ
WO2016092973A1 (ja) 流体取扱装置および流体取扱装置の製造方法
JP5933518B2 (ja) 接合方法及びマイクロ流路デバイスの製造方法
CN102422164A (zh) 微芯片
JP2014122831A (ja) マイクロ流路デバイス
JP2011194379A (ja) マイクロ流路デバイス
JP2009166416A (ja) マイクロチップの製造方法、及びマイクロチップ
CN202191912U (zh) 膜动聚合物微流控芯片
JP2008216121A (ja) マイクロチップの製造方法
JP2004106508A (ja) プレートの接着部構造
JP2008157644A (ja) プラスチック製マイクロチップ、及びそれを利用したバイオチップ又はマイクロ分析チップ。
JP2008076208A (ja) プラスチック製マイクロチップ、及びそれを利用したバイオチップ又はマイクロ分析チップ。
EP3544790B1 (en) Ultrasonic welding of a microfluidic device
WO2009101850A1 (ja) マイクロチップの製造方法、及びマイクロチップ
JP5303976B2 (ja) マイクロチップ基板の接合方法およびマイクロチップ
JP2006006286A (ja) 細胞観察用チップの製造方法及び当該製造方法によって製造された細胞観察用チップ
US20240025735A1 (en) Methods for ultrasonic fabrication and sealing of microfluidics
JP5838863B2 (ja) 射出成形品及び検査チップ
WO2023248963A1 (ja) 流体デバイスの製造方法及び流体デバイス
JPWO2010016371A1 (ja) マイクロチップ、マイクロチップの製造方法及びマイクロチップの製造装置
JP2009192421A (ja) マイクロチップの製造方法、及びマイクロチップ
JP2011123000A (ja) マイクロ流路チップ用部品、マイクロ流路チップおよび分析装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E601 Decision to refuse application